Case Only Designについて [遺伝疫学] | Gene-Environmental Interaction

今回は遺伝疫学におけるCase only designについて解説をしていきます。
Case only designはちょっと聞きなれない言葉かもしれませんが、その名の通り「Case = 疾患に罹患した人」のみの研究手法です。

遺伝疫学について、一通りの学習をしたい方は、以下の教科書をお勧めします：

Case Only Design（ケース・オンリー・デザイン）について

Case only designですが、Case（例：疾患を発症した人）のみを対象に研究を行う方法を言います。Case のみになってしまう理由は様々ですが、

などが多いでしょう。例えば、Case-control研究では、controlはCaseとなりうる可能性のある人で、発症していない人から、ランダムにサンプルする必要があります。
しかし、この適切なControlを集められない場合は、選択バイアスを招く恐れがあります。

また、相互作用をみる場合（例えば遺伝子 x 環境因子の相互作用）、統計学的な検定力が必要となります。
特に、まれな疾患ですと、相互作用を見れるだけのpowerが足りないため、case-only designがされる場合もあります。

遺伝疫学では遺伝的な素因 (G) x 環境因子(E)の相互作用を見ることが多いですが、case-only designでは、これだけに注目して検定を行います。

2 x 2 Tableに基づいた解析ですと、

の４つ箇所（a, c, e, g)の情報を集め、case-only Odds Ratio (OR)を計測します：

このcase-only OR > 1の場合、相互作用があることが示唆されます。

Case-only designの欠点ですが、

といった前提を受け入れる必要があります。

ここで、case-only designの具体例を説明してみましょう。

まずは、通常のcase-control研究を例に考えていきましょう。

理想的なcontrolが見つかった場合を考えてみましょう。今回の研究は、Gene-Environment Interactionを推定するのが目的です。例えば、以下のような情報がわかったとします。ここでは、

としてみましょう：

遺伝子変異のある集団での2×2 tableは：

遺伝子変異のない集団での2×2 tableは：

となります。

この場合、G(–)かつControl (D(–))がReferenceとなるため、E(+), G(+),および両方ある場合のORは、

となります。E(+)かつG(+)の場合、ORが跳ね上がっているため、Interactionがあるのが示唆されます。

同様の解析を、case-only studyで考えてみましょう。

Case-only studyの場合は、以下の情報しかわかりません：

このため、case-only ORは

とOR > 1よりかなり値が大きいため、相互作用の可能性が示唆されます。

今回は遺伝疫学におけるcase-only designとそれを利用したgene-environmental interactionの見方について、簡単に開設しました。

遺伝疫学について、一通りの学習をしたい方は、以下の教科書をお勧めします：